MMS系列高性能熱力模擬實驗機的研制.pdf

1、熱力模擬試驗是冶金材料研究的重要手段，在新品開發(fā)和工藝優(yōu)化中起重要作用。熱力模擬實驗機是一種高精尖的研究設(shè)備，在鋼鐵材料加工成形方面的試驗研究課題，許多都是利用熱力模擬實驗機來完成的。今后新一代鋼鐵材料的開發(fā)研究，仍然離不開熱力模擬實驗。本文以2007年濟南鋼鐵公司與東北大學(xué)簽訂的“MMS-200熱力模擬實驗機的研制”項目為背景，在原有MMS-I00熱力模擬實驗機的基礎(chǔ)上，進行了功能增加和系統(tǒng)優(yōu)化工作，研制出功能更為全面、性能更加優(yōu)良的

2、MMS-200熱力模擬實驗機，取得了系列創(chuàng)新性的研究成果。本文的主要研究內(nèi)容及成果如下：
　　 ⑴針對MMS系列熱力模擬實驗機的復(fù)雜性，以MMS-200熱力模擬實驗機為例，剖析其整體結(jié)構(gòu)（以機械系統(tǒng)為主）、以及各系統(tǒng)組成部分的性能指標(biāo)，作為論證其試驗功能得以實現(xiàn)的基礎(chǔ)和保證。
　　 ⑵針對MMS系列熱力模擬實驗機在焊接熱模擬試驗功能上的欠缺，開發(fā)了MMS系列熱力模擬實驗機在焊接熱模擬方面的工藝，并成功研制出焊接熱模擬計算

3、機應(yīng)用軟件，嵌入MMS系列熱力模擬實驗機控制系統(tǒng)中；此項功能的成功開發(fā)填補了國產(chǎn)實驗機在焊接熱模擬方面的空白，完善了國產(chǎn)熱力模擬實驗機的試驗功能，進一步拓寬了其應(yīng)用領(lǐng)域。
　　 ⑶針對多道次焊接熱模擬試驗，提出了設(shè)置道次間冷卻速度的合理化策略并付諸實踐，有效地改善了多道次焊接熱模擬試驗對道次間初始溫度的控制，完善了以往多道次焊接熱模擬試驗的不足。
　　 ⑷針對MMS系列熱力模擬實驗機控制系統(tǒng)的設(shè)計原則和原有計算機控制系統(tǒng)

4、的不足，在MMS-200新型熱力模擬實驗機上，對新的控制系統(tǒng)進行了改進，其中包括系統(tǒng)選型、硬件配置、通訊設(shè)置、功能任務(wù)分配等；通過高性能的控制系統(tǒng)來滿足高精度的試驗需要。
　　 ⑸依托改進后的控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)，選擇合適的編程語言即美國NI公司的LabVIEW8.2.1和德國西門子的STEP7，搭建軟件平臺；詳細闡述控制系統(tǒng)的四大組成部分：上位計算機、基礎(chǔ)自動化部分（即下位計算機）、數(shù)據(jù)采集控制器和實時監(jiān)控計算機的應(yīng)用軟件設(shè)計思想

5、和結(jié)構(gòu)，并對總體的執(zhí)行機制進行說明。
　　 ⑹針對溫度控制系統(tǒng)存在的高響應(yīng)、純滯后等特點，采用模糊自適應(yīng)PID控制策略，提高了溫度控制過程的動態(tài)響應(yīng)速度和靜態(tài)精度；針對主液壓缸控制系統(tǒng)和液壓馬達控制系統(tǒng)的低阻尼、時變性以及需要適應(yīng)特殊試驗的要求等特點，采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制策略，提高了兩個控制系統(tǒng)的控制精度，減小了穩(wěn)態(tài)誤差。
　　 ⑺針對MMS系列熱力模擬實驗機試驗種類繁多，需要適應(yīng)不同試驗條件的問題，采用了試驗分類